HC

Contaminación química de los alimentos, 1a parte

M.C. Mónica Vianey Basave Rivera
Ingeniería de Alimentos
Universidad Iberoamericana
Universidad La Salle

Contaminación química de los alimentosLos alimentos pueden ser un problema emergente cuando son causa de riesgo a la salud, o si se convierten en un factor de inseguridad durante alguna de las etapas de la producción. O peor aún, pueden poner en juego la vida de los consumidores.

Cuando sustancias químicas ingresan al organismo a través de alimentos o agua contaminados, pueden provocar intoxicaciones agudas o enfermedades de larga duración. Algunas de estas sustancias tóxicas son de origen natural, por ejemplo, el veneno presente en algunas setas y otras sustancias producidas por algunos hongos, como las micotoxinas, que pueden infectar a nueces, café y cereales.

La FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación), estima que el 25% de las cosechas a nivel mundial son afectadas por micotoxinas, de las cuales las aflatoxinas causantes de cáncer, son las mas notorias. Las biotoxinas marinas, presentes en moluscos bivalvos (ostiones, almejas y mejillones), causantes de parálisis, diarrea y amnesia, son otro ejemplo de toxinas naturales. También podemos citar a los glucósidos cianogénicos (metabolitos secundarios de las plantas que cumplen funciones de defensa), como ejemplo de toxinas naturales implicadas en la alteración de la función tiroidea y neuropatías, presentes en alimentos como la yuca dulce y las almendras.

En todas las etapas de la producción, el alimento es vulnerable a la contaminación. Los contaminantes químicos que pueden estar presentes en suelos de campo, fertilizantes, agua de irrigación y aguas de pesca, se pueden filtrar en las plantas y animales que sirven de alimento, sin embargo, su permanencia en el alimento es lo que los hace susceptibles a convertirse en contaminantes de origen químico. Además de las toxinas naturales, otras sustancias químicas que plantean un riesgo para la salud: los contaminantes ambientales. La Organización Mundial de la Salud (OMS) clasifica a estos, en Contaminantes Orgánicos Persistentes (COP) y metales pesados.

Contaminantes ambientales

El Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes, reconoce a estos compuestos por su toxicidad, resistencia a la degradación y por su capacidad de bioacumularse. Es decir, debido a su afinidad con las grasas, se introducen en la cadena de alimentos aumentando su concentración a medida que se asciende en el nivel trófico de la cadena alimenticia. Los COP son transportados por el aire, el agua y las especies migratorias a través de las fronteras internacionales, y depositados lejos del lugar de su liberación, acumulándose en ecosistemas terrestres y acuáticos.

Algunos de estos compuestos son conocidos plaguicidas (aldrina, clordano, DDT, dieldrina, endrina, heptacloro, mirex, toxafeno, atrazina, etc.) y productos químicos industriales como los BPC (bifenilos policlorados) y HCB (hexaclorobenceno) cuyos usos han sido prohibidos en las convenciones internacionales. A este grupo se integran los COPs producidos de forma no intencional como las dioxinas y los furanos.

En los países en desarrollo, las intoxicaciones agudas por plaguicidas se manifiestan hasta en un millón de casos al año y se estima que en todo el mundo ocurren de 10,000 a 20,000 defunciones por dicha causa. En México, la información referente a las intoxicaciones producidas por plaguicidas no cuenta con registros fidedignos, se estima que por cada caso notificado, 5 de ellos no se registran.

Se cree que los envenenamientos por plaguicidas en México están subestimados por diversas razones, como la relativa inaccesibilidad de los servicios de salud, los casos no registrados por los médicos en la práctica privada, la falta de conocimiento sobre la verdadera población en riesgo, la capacitación inadecuada para diagnosticar de los médicos que visitan las comunidades rurales y la falta de entrenamiento en el manejo seguro de sustancias tóxicas en el centro de trabajo.

En el Boletín Epidemiológico de la entonces Secretaría de Salubridad y Asistencia, se informa que los casos de intoxicación por plaguicidas iniciaron su registro a partir de 1993. Para ese año se reportaron 1,576 casos y estos incrementaron su número de manera continua hasta 1996, con un total de 7,032 notificaciones. A pesar del déficit en información actualizada, el registro de intoxicaciones notificadas causadas por plaguicidas al 2002, fue de 2,802 casos registrados.

Por otro lado, las dioxinas son subproductos de la combustión, que pueden tener su origen en procesos naturales como los incendios forestales y las erupciones volcánicas, o como resultado de procesos industriales como algunas tecnologías empleadas en el ahumado y secado de alimentos. También pueden ser causadas por el uso de algunos aditivos, como los reportados por el uso de anti aglutinantes en harina de soya. Otros procesos involucrados en la generación de dioxinas son la producción de sustancias químicas, los relativos a la industria metalúrgica y en los calentadores domésticos.

Evaluar los niveles liberados al ambiente de estos compuestos es una labor complicada, ya que la combustión incompleta, como la quema de basura e incineración no controlada de residuos sólidos, dificultan su medición.

Cuando las dioxinas se liberan en el aire, se pueden depositar en plantas y suelo, contaminando así los cultivos (tubérculos y raíces). Debido a la contaminación de algunos suelos, los huevos de las gallinas que viven o se alimentan en libertad (por ejemplo, en la agricultura orgánica) pueden tener niveles elevados de dioxinas, en comparación con los huevos de las gallinas de granjas avícolas.

Los alimentos de origen animal representan entre el 80 y el 90% de la exposición humana a las dioxinas, la cual procede de la carne, los productos lácteos, y las grasas de pescado. Los animales productores de alimentos pueden estar expuestos a dioxinas con piensos contaminados y por algunos tipos de madera tratada que se usan en las construcciones, equipo agrícola y material de cama. La vía de contaminación por dioxina en peces, se produce a través de las branquias y por alimento contaminado, que se acumula en tejido graso e hígado.

Los BPC, y los dibenzofuranos policlorados (PCDF), son análogos de las dioxinas, ya que muestran un comportamiento tóxico y químico similar. Dichos compuestos se encuentran prácticamente en cualquier lugar, pero una de sus principales características es que se descomponen lentamente en el medio ambiente, permaneciendo en él por largos periodos de tiempo, razón por la que gran parte de la actual exposición se debe a emisiones que ocurrieron en el pasado. Dichos compuestos se concentran a lo largo de la cadena alimentaria acuática, provocando contaminación en peces.

El segundo grupo de contaminantes ambientales incluye a los denominados metales pesados. En realidad los elementos que se incluyen dentro de este grupo resultan tóxicos debido a que producen efectos indeseables en el metabolismo. La toxicidad de un metal depende de la dosis en que se ingiera, así como de la cantidad excretada. Los metales más conocidos por su toxicidad y su relación con los alimentos son el plomo, el mercurio, el cadmio y el arsénico, pero también se incluyen dentro de este grupo el selenio, el cobre, el aluminio, el germanio y el flúor.

Debido a la tendencia que tienen algunos de ellos a bioacumularse, es importante determinar la presencia y grado de peligrosidad de los mismos en el ser humano. A este respecto la legislación hace una labor importante para tratar de impedir efectos adversos por una excesiva acumulación de estos metales en los seres humanos.

Los metales pesados se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza, lo que hace inevitable su presencia en todo ser vivo. Sin embargo, su presencia puede llegar a limitar el crecimiento vegetal y/o ser tóxicos para las plantas, animales y seres humanos. Las principales fuentes de contaminación tienen su origen en la contaminación del aire, del agua y del suelo. La concentración natural se modifica, incrementándose, por diversas actividades humanas, entre las que destacan la minería, la fundición, la producción energética, la actividad industrial, la producción y uso de plaguicidas, el tratamiento y depósito/vertido de residuos, etc.

Además del suelo, las plantas son un elemento importante en los procesos de contaminación. Esto es especialmente relevante en zonas agrícolas, ya que la transferencia de metales pesados a los seres humanos puede producirse de manera directa a través del consumo de hortalizas, raíces y tubérculos.

El plomo es considerado desde la antigüedad como un metal tóxico responsable de la enfermedad denominada saturnismo, cuyos efectos tóxicos fueron caracterizados desde la cultura greco-romana. Se piensa que fue la causa de la caída del imperio Romano, ya que se utilizó en la elaboración de ollas, copas y jarras.

Cuando aún se usaba soldadura de plomo, en la fabricación de latas de acero u hojalata, se relacionó la presencia de plomo con el consumo de alimentos enlatados. En años mas recientes estudios realizados para determinar concentraciones de plomo en sangre, identificaron como factor de exposición el uso de cazuelas o jarros de barro vidriado y peltre, empleados para cocinar o almacenar alimentos y bebidas.

Los alimentos y el agua de carácter ácido, causan la disolución y transferencia del plomo a los alimentos o al agua. La extracción del plomo por lixiviación aumenta conforme se reutiliza el recipiente, debido al desgaste de la superficie por acción del pH. Alimentos como jitomate, salsa cruda de tomate, limón, frutas y verduras aumentan la posibilidad de que el plomo se disuelva y se incorpore en ellos. En 2004, la FDA alertó sobre el consumo de dulces mexicanos contaminados con plomo. Las revistas Hispanic y FDA Consumer, mostraron que los dulces mexicanos que contienen chile en polvo tienden a ser los que poseen una mayor concentración de plomo, debido a la tierra de cultivo y a malas prácticas sanitarias en el manejo de chile.

La contaminación por mercurio, se remonta al siglo XVI, cuando se usaba mercurio para curar sífilis y molestias causadas por la dentición. En la actualidad se emplea en agricultura para evitar el crecimiento de hongos (alquilmercurio), pero esta práctica incorpora el mercurio al interior de los cultivos.

En la cadena alimenticia, el alquilmercurio se bioacumula, ya que primero es absorbido por el plancton, que posteriormente será ingerido por peces para ser acumulado en su grasa, especialmente por animales que tienen un metabolismo acelerado, como el atún. El mercurio tiene una vida media de 200 días en peces, pero en la cadena alimenticia puede bioacumularse hasta que las aves marinas, ballenas y focas presentan concentraciones superiores.

Los peces y mariscos de estanques, arroyos, ríos, lagos y océanos generalmente están contaminados con metilmercurio en concentraciones que pueden causar un déficit de salud significativo a las personas que los consumen, especialmente a quienes dependen del pescado y los mariscos como fuente principal de proteínas.

Estudios recientes, detectaron que suelos dedicados al cultivo de arroz, son un ambiente propicio para el tipo de bacteria que transforma el mercurio en metilmercurio, por lo que se considera la posibilidad de que esta sea otra vía de contaminación.

La contaminación por cadmio tiene su origen en aguas y suelos contaminados. De forma natural el cadmio se libera en los ríos a través de la erosión de rocas o por contaminación provocada por la actividad industrial, principalmente en la producción de zinc. De esta forma en mariscos y crustáceos, como gambas y langostinos, se ha encontrado contaminación por cadmio.

En productos de cultivo, la contaminación por cadmio puede tener su origen en el uso de fertilizantes, por lo que se ha detectado su presencia en arroz, germen de trigo, café y te. El cadmio presente en el suelo se transfiere aun en pequeñas cantidades a cereales y hortalizas, incluidos bulbos, raíces y tubérculos; mientras que el cadmio proveniente de la contaminación atmosférica contribuye al aumento de cadmio en hortalizas de hoja y cereales. Ejemplo de ello es la acumulación de cadmio en hojas de tabaco, razón por la que los fumadores pueden absorber grandes cantidades de este metal.

La presencia de cadmio en carne, debe su origen al suelo y a la alimentación destinada a los animales. Al igual que el plomo, el cadmio se emplea en la elaboración de recipientes de alfarería, por lo que su uso en alimentos y agua ácida, favorece la lixiviación del metal, pudiendo causar serios problemas a la salud pública.

Ya desde comienzos del siglo se conoce la elevada concentración de arsénico en los mariscos, por ejemplo, en el pescado de agua dulce, el arsénico se encuentra en concentraciones más bajas en comparación con sus análogos oceánicos. La concentración media de arsénico más alta se encuentra en el pescado, y luego en las aves de corral y los productos de cereales.

En el medio ambiente terrestre, el arsénico generalmente se encuentra en concentraciones bajas en plantas cultivadas, con la excepción del arroz, y determinadas especies de hongos comestibles que contienen arsénico en concentraciones de varios mg/kg absorbido del suelo.

En el ganado, el nivel de concentración de arsénico es análogo al que se encuentra en las plantas. Una notable excepción es el arsénico presente en la carne de aves. El arsénico deriva de la harina de pescado contaminada y utilizada en la alimentación de las aves o posiblemente de los estimuladores del crecimiento que contienen arsénico utilizados en algunos países. Se han observado también mayores concentraciones de arsénico en plantas de tabaco para cuyo cultivo se haya utilizado el plaguicida dimetilarsinato.

Las concentraciones del arsénico en el agua potable (incluidas el agua mineral natural y otras aguas embotelladas) son cuestiones que suscitan preocupación en muchos países. Varios informes científicos plantean este problema indicando niveles de concentración análogos o incluso superiores de arsénico en las aguas de pozo o las aguas subterráneas.

Referencias:

1. FAO/OMS 2009. Vigilancia de productos químicos en los alimentos. Red Internacional de Autoridades en materia de Inocuidad de los Alimentos (INFOSAN) Disponible en:
2. FDA 2009. Código de alimentos. Servicio de salud pública de los Estados Unidos.
3. OMS, 2014. Inocuidad de los alimentos. Centro de prensa. Nota descriptiva N°399.
4. USDA, 2010 Información sobre inocuidad de alimentos. Hongos en los alimentos: ¿Son Peligrosos?.
5. FAO/OMS 2009. Programa conjunto FAO/OMS sobre Normas Alimentarias Comité́ del Codex sobre Contaminantes de los Alimentos. 3a Reunión. Rótterdam, Países Bajos. Documento de debate sobre los glucósidos cianogénios
6. SEMARNAT, INECC, 2013. Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs). Consultado 1 de junio de 2015.
7. PNUMA/IEH 2009. Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes (COP). Texto y anexos. Génova, Suiza
8. Rodríguez Pimentel, L. et al. 2005. Panorama epidemiológico de las intoxicaciones en México. Revista: Medicina Interna de México Vol. 21:123-32, No. 2.
9. Secretaría de Salud, 2005. Informe Nacional: México, Un primer informe sobre indicadores y mediciones disponibles. Salud infantil y medio ambiente en América del Norte.
10. COFEPRIS, 2002. Primer Diagnostico Nacional de Salud Ambiental y Ocupacional. Dirección General de Salud Ambiental.
11. OMS, 2014. Las dioxinas y sus efectos en la salud humana. Centro de prensa. Nota descriptiva N°225.
12. Torres Dosal, A. 2011. Informe parcial: Estimación del riesgo en salud por exposición a compuestos orgánicos persistentes (COP´S) en sedimentos, y suelo de comunidades rurales ribereñas del Grijalva en los estados de Tabasco y Chiapas. FORDECYT 143303. ECOSUR.
13. FAO/OMS 2012. Comisión del Codex Alimentarius. Prevención y Reducción de la Contaminación de los Alimentos y Piensos. Primera edición. Organización Mundial de la Salud. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Roma, 2012 Pp. 97-192.
14. Valle Vega P. y Lucas Florentino B. 2000. Toxicología de Alimentos. ISBN 92 75 37004 4 Instituto Nacional de Salud Publica Centro Nacional de Salud Ambiental. Capítulo V. Contaminantes y capítulo VII. Agentes toxicológicos generados durante el procesamiento de alimentos. México, D.F.
15. DOCE. 2001. Reglamento (CE) No 466/2001 de la Comisión de 8 de marzo de 2001 por el que se fija el contenido máximo de determinados contaminantes en los productos alimenticios. 16. Gzyl, J. 1999. Soil protection in Central and Eastern Europe. Journal of Geochemical Exploration, 66, 333-337.
17. Perris Mendoza, M. 2006. Estudio de metales pesados en suelos bajo cultivos hortícolas de la Provincia de Castellón. Departamento de CIDE.
18. Jiménez, C. et al. Factores de Exposición Ambiental y Concentraciones de Plomo en Sangre en Niños de la Ciudad De México. Salud Pública México, 1993; Vol. 35(6):599-606.
19. Quintanar Gómez, S. Tesis: 2007. Transferencia de cadmio, plomo y cobalto en alimentos almacenados en vasijas de barro elaborados en cuatro municipios del estado de Hidalgo. Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
20. García Ruiz, et al. Cuantificación de plomo en dulces populares del área metropolitana de Monterrey, Nuevo León. UANL. Facultad de Ciencias Químicas. Congreso Internacional QFB 2011.
21. FDA, 2004. Comunicado de la FDA Sobre la Contaminación de Plomo en Ciertos Productos de Dulce Importados de México. News and Events.
22. FDA, 2014. Protecting and Promoting Your Health. Seguridad alimentaria para futuras mamás: Durante el embarazo – Metilmercurio.
23. FAO/OMS, 1999. Documento de examen sobre el cadmio. Comité́ del Codex sobre Aditivos alimentarios y Contaminantes de los alimentos, La Haya, Países Bajos.
24. Hernández Vázquez, M. et al. Contenido de cadmio y plomo en carne de ovino. Universidad y ciencia Vol.28 No.2 Villahermosa, Tabasco Ago. 2012.
25. OMS, 2012. Nota descriptiva N°372. Centro de prensa. Arsénico.
26. FAO/OMS, 1999. Documentos de deposición sobre el arsénico. Comité́ del Codex sobre Aditivos alimentarios y Contaminantes de los alimentos, La Haya, Países Bajos.
27. Olaya Fernandez, E. 2012 Tesis: Residuos de Clembuterol en Tejidos Comestibles de Bovino. Universidad Autónoma de Chapingo. Chapingo, Edo de México
28. European Commission, 2015. Food contaminants. Introduction.
29. WHA, 2000 Contaminación de los alimentos. Inocuidad de los alimento.. 53a Asamblea Mundial de la Salud
30. FDA, 2013. For consumers. Usted puede ayudar a reducir la acrilamida en su dieta.